Estudos experimentais e analíticos das vibrações induzidas pela emissão de vórtices em cilindros flexíveis e rígidos (2002)
- Authors:
- Autor USP: FUJARRA, ANDRÉ LUIS CONDINO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PNV
- Subjects: VÓRTICES DOS LÍQUIDOS; INTERAÇÃO FLUIDO-ESTRUTURA
- Language: Português
- Abstract: A presente tese apresenta resultados das investigações experimentais e analíticas acerca do fenômeno de Vibrações Induzidas pela Emissão de Vórtices - VIV em cilindros circulares imersos em água. As investigações foram conduzidas com o propósito de aumentar a compreensão sobre o mecanismo de acoplamento das oscilações transversais e longitudinais ao escoamento, bem como o de investigar a fluido-dinâmica envolvida no patamar de resposta ressonante, típico de cilindros com baixo coeficiente de massa-amortecimento reduzido. A importância de tais problemas para o cenário da indústria "offshore", onde agrupamentos de "risers" são instalados a partir de sistemas flutuantes de produção, foi exemplificada e constitui a prévia motivação para o presente trabalho. Buscando atingir o primeiro objetivo, dois arranjos experimentais foram construídos: Experimento I, a partir de um cilindro flexível engastado e ensaiado nos canais de água circulante com baixa turbulência das Universidades de Michigan e de Cornell; e Experimento II, a partir de um cilindro rígido engastado, elasticamente montado em um transdutor com dois graus de liberdade e ensaiado no tanque de provas do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT. Com base nestes experimentos, oscilações acopladas de grande amplitude foram claramente identificadas e sua relação com a assimetria estrutural sugerida. Resultados de massa adicional variável com a velocidade do escoamento também foram obtidos,em concordância com resultados de outros autores, estes obtidos a partir de simulações numéricas e distintos arranjos experimentais. ) Por sua vez, a busca pelo segundo objetivo se desenvolveu a partir de Estudos Analítico-Experimentais, com uma releitura das abordagens fenomenológicas, mostrando que a interpretação consistente de parâmetros hidrodinâmicos escritos como função da velocidade reduzida, tais como a massa adicional, o amortecimento fluido e a força de sustentação, representa papel essencial na melhoria de modelos analíticos baseados em osciladores do tipo Van der Pol. Tais estudos permitiram uma melhor predição do fenômeno de VIV e identificaram o mecanismo fluido-dinâmico governando o patamar de resposta ressonante. Um mérito adicional do presente trabalho é a efetiva colaboração com outras instituições nacionais e internacionais de pesquisa. O intercâmbio científico contribuiu para dar maior consistência, confiabilidade e considerável originalidade aos resultados.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.06.2002
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ABNT
FUJARRA, André Luis Condino. Estudos experimentais e analíticos das vibrações induzidas pela emissão de vórtices em cilindros flexíveis e rígidos. 2002. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-24012024-124111/pt-br.php. Acesso em: 09 out. 2024. -
APA
Fujarra, A. L. C. (2002). Estudos experimentais e analíticos das vibrações induzidas pela emissão de vórtices em cilindros flexíveis e rígidos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-24012024-124111/pt-br.php -
NLM
Fujarra ALC. Estudos experimentais e analíticos das vibrações induzidas pela emissão de vórtices em cilindros flexíveis e rígidos [Internet]. 2002 ;[citado 2024 out. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-24012024-124111/pt-br.php -
Vancouver
Fujarra ALC. Estudos experimentais e analíticos das vibrações induzidas pela emissão de vórtices em cilindros flexíveis e rígidos [Internet]. 2002 ;[citado 2024 out. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-24012024-124111/pt-br.php - Estudo em modelo reduzido de tubo, flexível e liso, submetido ao fenômeno de Vibração Induzida pela Vorticidade (Vortex Induced Vibration)
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